Hajelscher ultrazvuk tehnologije

Probe-Type sonication vs. ultrazvučnoj kadi: efikasnost Poređenje

procesi sonication može izvršiti upotrebom sonde ultrazvučni homogenizator ili ultrazvučnoj kadi. Iako je, kako tehnike primjenjuju ultrazvuk uzorku, postoje značajne razlike u učinkovitosti, efikasnosti i proces sposobnosti.

Željene efekte iz ultrasonication tečnosti – uključujući homogenizacija, Disperzija, sprečavanju grupisanja malih čestica, glodanje, emulzija, Ekstrakcija, lize, Dezintegracija i Sonochemical efekti - su uzrokovane kavitacija. Uvođenjem ultrazvuka visoke snage u tečni medijum, zvučni talasi se prenose u tečnost i stvaraju alternativni ciklus visokog pritiska (kompresije) i niskog pritiska (retka dejstva), sa stopama u zavisnosti od frekvencije. Tokom ciklusa niskog pritiska ultrazvučni valovi visokog intenziteta stvaraju male vakuumske mjehuriće ili praznine u tečnosti. Kada mehurići postignu zapreminu na kojoj više ne mogu da apsorbuju energiju, oni se nasilno srušavaju tokom ciklusa visokog pritiska. Ovaj fenomen naziva se kavitacija. Tokom implozije veoma visoke temperature (oko 5.000K) i pritisci (oko 2.000atm) su postignuti lokalno. Implozija kavitacionog balona takođe rezultira tečnim mlaznjacima do 280m / s brzinom. [Suslick 1998]

Kavitacija mjehurići mogu razlikovati u stabilnim i prolazna mjehurića. (Klikni za veću sliku!)

Moholkar et al. (2000) su utvrdili da mjehurići u regiji najveći intenzitet kavitacije prošla kroz prolazne pokretu, dok mjehurići u regiji najniže intenziteta kavitacije prošla stabilan / oscilatorno kretanje. Prolaznog kolaps mjehurića koji dovodi do lokalnih maksimuma temperature i pritisak je u osnovi zapaženih učinaka ultrazvuka na hemijskih sistema.
Intenzitet ultrasonication je funkcija ulazne energije i površine dihtovanje. Za dati ulazne energije vrijedi: što je veći površina dihtovanje, niži intenzitet ultrazvuka.
Ultrazvučnih talasa može biti generiran od strane različitih vrsta ultrazvučnih sistema. U nastavku, razlike između sonication pomoću ultrazvučne kupelji, ultrazvučne sonde uređaj u otvorenom posudu i ultrazvučne sonde uređaja sa komorom toka ćelija će biti u odnosu.

Poređenje cavitational distribucije hot spot

ultrazvučne kade

U ultrazvučnoj kupelji, kavitacija se javlja non-pokoran i nekontrolisano distribuiraju kroz rezervoar. Efekat sonication je niskog intenziteta i neravnomjerno širenje. Ponovljivost i skalabilnost ovog procesa je veoma loša.
Na slici ispod prikazani su rezultati testiranja folije u ultrazvučnoj tenk. Stoga, tanke aluminijske ili foliju se nalazi na dnu sa vodom ultrazvučnog tenk. Nakon sonication, jedan oznake erozije su vidljivi. Oni jedan perforirani spotova i rupe u foliju pokazuju cavitational žarišta. Zbog niskoenergetska a neujednačen distribucija ultrazvuka u rezervoar, oznake erozije javljaju samo spot-mudar. Stoga, ultrazvučne kade se uglavnom koristi za aplikacije čišćenje.

In an ultrasonic bath or tank, the ultrasonic "hot spots" javljaju vrlo neravnomjerno. (Klikni za veću sliku!)
Cifre ispod prikazuju nejednaka raspodjela cavitational žarišta u ultrazvučnoj kadi. U Sl. 2, a kada s dna površine 20×10 cm se koristi.
Neujednačen kavitacija u ultrazvučnoj kadici (Kliknite za veću sliku!)

Za mjerenja prikazan na sl. 3, ultrazvučnoj kadici sa dna prostora 12x10cm se koristi.
Figura prikazuje nejednaka prostorne distribucije ultrazvučne žarišta u ultrazvučnoj kadi. (Klikni za veću sliku!)
Oba mjerenja otkriva da distribucija ultrazvučne zračenje polje u ultrazvučnom tenkova je vrlo neujednačena.
Studija ultrazvučnog zračenje na različitim lokacijama u kadi pokazuje značajne prostorne varijacije u intenzitetu kavitacije u ultrazvučnoj kadi.

Sl. 4 ispod uspoređuje efikasnost ultrazvučnoj kadici i ultrazvučni sonda uređaj objašnjena dekolorizacije azo boje metil Violet.
Veća efikasnost sonda tipa sonication (Kliknite za veću sliku!)
Dhanalakshmi et al. naći u svojoj studiji da sonda ultrazvučni uređaji imaju visoke lokaliziran intenzitet u odnosu na tenk tipa i stoga, veće lokalizirane na snagu kao što je prikazano na sl. 4. To znači da veći intenzitet i efikasnost procesa sonication.
Ultrazvučni setup kao što je prikazano na slici 4, omogućava potpunu kontrolu nad najvažnijih parametara - amplituda, pritisak, temperatura, viskoznost, koncentracija, reaktor volumena.

Sonicacija vrsta je vrlo efikasna i efikasna u sonicatorovoj kadi.

Sonda tipa sonication sa Uf200 ः t

Kontaktirajte nas / Pitajte za više informacija

Razgovarajte s nama o vašim potrebama za obradu. Mi ćemo preporučiti najpogodniji za podešavanje i obrade parametara za svoj projekt.





Molim vas, obratite se našem Politika privatnosti.


Ultrasonic processing: Cavitational "hot spot"

Slika 1: Ultrazvučni dihtovanje prenošenje zvučnih talasa u tečnost. Zamagljivanja ispod površine dihtovanje ukazuje na cavitational hot spot područje.

Prednosti Sonda-sonication:

  • intenzivan
  • fokusiran
  • u potpunosti kontrolirati
  • čak i distribucija
  • izvodljiv
  • linearna skala-up
  • serije i in-line

Ultrazvučni Sonda uređaja u otvorenoj posudi

Kada se uzorci sonicated pomoću ultrazvučnog sonde uređaja, intenzivna sonication zona je direktno ispod dihtovanje / sonde. Ultrazvučni zračenje udaljenost je ograničena na određeno područje od vrha na dihtovanje a. (Vidi pic.1)
Ultrazvučno procesa u otvorenim posudama se uglavnom koriste za testiranje izvodljivosti i za pripremu uzoraka manjih volumena.

Ultrazvučne sonde uređaj u režimu neprekidnog toka

Najsofisticiranijih rezultati sonication postižu kontinuirani obradu u režimu zatvorenom protočni. Sav materijal se obrađuje od strane istog ultrazvuk intenzitetom kao i kontroliše put protoka i vrijeme boravka u ultrazvučnom reaktoru komore.

Ultrazvučni inline obradu sa protokom ćelija reaktor (Kliknite za veću sliku!)

Pic. 4: 1kW ultrazvučnog sistema UIP1000hd sa protokom ćelije i pumpa

Rezultati proces ultrazvučne obrade tečnost za određeni parametar konfiguracije su u funkciji energije po obrađuju volumena. Funkcija mijenja sa promjenama u individualnim parametrima. Osim toga, stvarna snaga i intenzitet po površini dihtovanje ultrazvučnog uređaja ovisi o parametrima.

Najvažnijih parametara ultrazvučnog obrade uključuju amplituda (A), pritisak (p), u reaktor volumena (VR), temperatura (T), i viskoziteta (η).

U cavitational utjecaj ultrazvučne obrade zavisi od intenziteta površini koja je decribed po amplituda (A), pritisak (p), u reaktor volumena (VR), temperatura (T), viskoznosti (η) i drugi. Plus i minus znakovi ukazuju na pozitivan ili negativan utjecaj specifičnih parametara na intenzitet sonication.

Kontrolom najvažniji parametar procesa sonication proces je u potpunosti ponovljiv i postignutim rezultatima se može mjeriti potpuno linearna. Različite vrste sonotrodes i ultrazvučnog reaktora toka ćelija omogućavaju prilagođavanje specifičnim zahtjevima procesa.

Sažetak

dok je ultrazvučne kade pruža slab sonication sa cca. 20-40 W / L i vrlo bez uniforme distribucije, ultrazvučna sonda tipa Uređaji mogu lako par cca. 20.000 W / L u obrađenog medij. To znači da ultrazvučni sonda-tip uređaja ističe ultrazvučnoj kadici faktorom 1000 (1000x veći unos energije po volumenu) zbog fokusiran i ujednačen ultrazvučno ulazna snaga. Potpunu kontrolu nad najvažnijim sonication parametara osigurava potpuno ponovljive rezultate i linearna skalabilnost rezultata procesa.

Moćan sonication sa sondom tipa ultrasonicator.

Pic.3: sonication u otvorenoj epruveti pomoću ultrazvučnog lab uređaja sa dihtovanje / sondom

Literatura / Reference

 

  • Dhanalakshmi, N. P .; Nagarajan, R. (2011): Ultrazvučno Intenziviranje kemijskog Degradacija metil Violet: An eksperimentalna studija. U: Worlds Acsd. Sci. Enginee Tech 2011, Vol.59, 537-542.
  • Kiani, H .; Zhang, Z. Delgado, A .; Sun, D.-W. (2011): Ultrazvuk pomaže nukleacije nekih tečnih i čvrstih namirnica model tijekom smrzavanja. U: Hrana Res. Intl. 2011, Vol.44 / br.9, 2915-2921.
  • Moholkar, V. S .; Sable, S. P .; Pandit, A. B. (2000): Mapiranje intenziteta kavitacije u ultrazvučnoj kadici koristeći akustične emisije. U: Aïche J. 2000. godine, Vol.46 / No.4, 684-694.
  • Nascentes, C. C .; Korn, M .; Sousa, C. S .; Arruda, M. A., Z. (2001): Upotreba Ultrazvučne kupelji za analitičku Aplikacije: Novi pristup za optimizaciju uvjeta. U: J. Braz. Chem. Soc. 2001. godine, Vol.12 / No.1, 57-63.
  • Santos, H. M .; Lodeiro, C., Capelo-Martinez, J.-L. (2009): The Power of Ultrazvuk. U: Ultrazvuk u Chemistry: Analytical aplikacija. (Ed. By J.-L. Capelo-Martinez). Wiley-VCH: Weinheim, 2009. 1-16.
  • Suslick, K. S. (1998): Kirk-Othmer Enciklopedija hemijske tehnologije; 4. Ed. J. Wiley & Sons: New York 1998, Vol. 26, 517-541.

 

Kontaktirajte nas / Pitajte za više informacija

Razgovarajte s nama o vašim potrebama za obradu. Mi ćemo preporučiti najpogodniji za podešavanje i obrade parametara za svoj projekt.





Molim vas, obratite se našem Politika privatnosti.




Činjenice vredi znati

Homogenizatori ultrazvučnog tkivo se često nazivaju sonda sonicator, sonic lyser, ultrazvuk disruptor, ultrazvučno brusilica, sono-ruptor, sonifier, sonic dismembrator, mobilni disrupter, ultrazvučno raspršivač ili dissolver. Različiti termini proizaći iz različitih aplikacija koje se mogu ispuniti sonication.